Schede Arduino e molti microcontrollori economici $ 5 microcontrollori: Arduino, Raspberry Pi Zero o NodeMCU? Microcontrollori $ 5: Arduino, Raspberry Pi Zero o NodeMCU? In passato, se volevi un computer, dovevi remortgage la tua casa per pagarlo. Ora puoi prenderne uno per un Abraham Lincoln. Per saperne di più che ne è derivato, ha cambiato per sempre l'elettronica per hobby. Quello che un tempo era il dominio del super geek, armato di una vasta conoscenza dell'elettronica e dell'informatica, è ora disponibile per tutti.
Il prezzo dell'hardware è in continua diminuzione e la community online è in continua crescita. In precedenza abbiamo spiegato come iniziare con Arduino Guida introduttiva di Arduino: Guida per principianti Guida introduttiva ad Arduino: Guida per principianti Arduino è una piattaforma di prototipazione elettronica open source basata su hardware e software flessibili e facili da usare. È pensato per artisti, designer, hobbisti e chiunque sia interessato a creare oggetti o ambienti interattivi. Per saperne di più, e ci sono un sacco di ottimi progetti per principianti 10 Grandi progetti Arduino per principianti 10 Grandi progetti Arduino per principianti Completare un progetto Arduino ti dà un senso di soddisfazione come nessun altro. La maggior parte dei principianti non è sicura da dove iniziare, e anche i progetti per principianti possono sembrare piuttosto scoraggianti. Leggi di più per farti conoscere, quindi non c'è motivo per non saltare subito dentro!
Ma oggi copriremo alcuni errori fatti di frequente da persone nuove a questo mondo e come evitarli.
Accendere!
La maggior parte delle schede Arduino ha un regolatore di potenza a bordo, il che significa che è possibile alimentarlo da USB o da un alimentatore. Mentre ciascuna scheda si differenzia esattamente per quello che può prendere, è in genere 7-12 V in ingresso attraverso un jack a barile DC o attraverso il pin VIN. Questo ci porta bene al nostro primo errore:
1. Alimentare esternamente la scheda "Indietro"
Questo primo cattura sempre le persone. Se si alimenta la scheda da una batteria o da un alimentatore, è necessario assicurarsi che V + vada al pin VIN e che il cavo di messa a terra si colleghi al pin GND . Se ottieni questo arretrato, sei praticamente sicuro di friggere la tua tavola.
Questo errore apparentemente ovvio si verifica più frequentemente di quanto si pensi, quindi controlla sempre la configurazione di alimentazione prima di accendere qualsiasi cosa!
Quando l'aria profuma di Arduino fritto, il più delle volte questa è la ragione principale. Il secondo più probabile è perché qualcosa ha cercato di trarre troppa corrente dal tabellone. Sapere quanta energia hanno bisogno i tuoi componenti rispetto a quanto la tua tavola può fornire è essenziale.
Prima di immergerci in questo, diamo una rapida occhiata alla teoria alla base del potere.
Affari correnti
Una parte essenziale del lavoro con i microcontrollori è conoscere le basi dell'elettronica. Mentre non è necessario essere un genio ingegnere elettrico, è importante comprendere Volt, Ampere, Resistenza e il modo in cui sono collegati. Sparkfun ha un eccellente primer per l'elettronica, insieme a diversi video che spiegano Voltage, Current (Amp) e Ohm's Law (Resistance).
Capire esattamente quanta energia di cui un componente avrà bisogno è una parte essenziale del lavoro con le schede Arduino.
2. Esecuzione di componenti direttamente dai pin
Questo cattura un sacco di gente fuori che sono desiderosi di tuffarsi direttamente nei progetti. È possibile utilizzare alcuni componenti a bassa potenza direttamente con i pin Arduino. In molti casi però, fare questo può trarre troppa energia dall'Arduino, rischiando di distruggere il microcontrollore.
Il peggior trasgressore qui è un motore. Anche i motori a bassa potenza hanno una velocità di trasmissione così varia che di solito non sono sicuri da usare direttamente con i pin Arduino. Per un vero modo fai-da-te per utilizzare un motore, è necessario utilizzare un ponte ad H. Questi chip ti permettono di controllare un motore a corrente continua usando i tuoi pin arduino, senza rischiare di friggere la tua tavola.
Questi piccoli chip separano l'alimentazione da Arduino e consentono al motore di muoversi in entrambe le direzioni. Perfetto per robotici fai-da-te o veicoli telecomandati. Il modo più semplice per usare questi chip è come parte di uno scudo per il tuo Arduino, e sono disponibili per meno di $ 2 da Aliexpress, o se ti senti avventuroso, potresti sempre crearne uno tuo.
Per i principianti che utilizzano motori con Arduino, Adafruit dispone di tutorial che utilizzano sia il chip stesso che lo scudo del motore di sblocco.
Relè e MOSFET
Altri componenti elettrici ed elettrodomestici possono prelevare quantità di energia più prevedibili, ma non si desidera che siano collegati direttamente al microcontroller. Anche le strisce LED 5v possono essere pericolose. Mentre attaccare alcuni direttamente alla scheda per il test può essere ok, generalmente è meglio usare una fonte di alimentazione esterna e controllarli attraverso un relè o MOSFET .
Mentre ci sono differenze tra i due, sono funzionalmente uguali per molte applicazioni nell'elettronica per hobby. Entrambi possono fungere da interruttore tra una fonte di alimentazione e un componente, che viene attivato o disattivato da un Arduino. Un relè è completamente isolato dal circuito che lo controlla e funziona esclusivamente come interruttore on / off. Dejan Nedelkovski ha un buon video introduttivo sull'uso dei Relay tratto dal suo articolo di tutorial.
Un MOSFET consente di far passare diverse quantità di energia utilizzando la modulazione a larghezza d'impulso (PWM) da un pin Arduino. Per un primer sull'utilizzo di MOSFET con strisce LED, consulta la nostra guida definitiva per collegarli a un Arduino.
3. Breadboard malintesi
Un errore comune all'avvio sta causando cortocircuiti. Questi si verificano quando parti del circuito sono unite in punti che non dovrebbero essere, dando alla potenza un percorso più semplice da seguire. Ciò consentirà al meglio che il circuito non agisca come dovrebbe, e nel peggiore dei casi con componenti fritti o addirittura un rischio di incendio!
Per evitare ciò quando si utilizza una breadboard, è importante capire come funziona una breadboard. Questo video di Science Buddies è un ottimo modo per fare conoscenza.
L'aspetto importante qui è ricordare come funzionano le rotaie su ogni tavola. Su basette di pane grandi e mezze dimensioni, le guide esterne lavorano orizzontalmente e le rotaie interne verticalmente, con una fessura al centro della tavola. Le mini breadboard hanno solo guide verticali.
Il modo più semplice per evitare di creare un corto su una breadboard è semplicemente controllare il tuo lavoro prima di accendere il dispositivo. Quella occhiata dell'ultimo minuto può salvarti una moltitudine di guai!
4. Difetti di saldatura
Lo stesso problema può capitare quando si saldano gli Arduino oi componenti per la prototipazione, specialmente con schede più piccole come Arduino Nano. Tutto ciò che serve è un minuscolo blob di saldatura tra due pin per causare un cortocircuito che potrebbe distruggere il microcontrollore. L'unico modo per evitare questo è di essere vigili e praticare la saldatura il più possibile.
All'inizio, la saldatura può sembrare un compito piuttosto delicato e scoraggiante, ma diventa molto più facile con il tempo. La nostra guida ai progetti per principianti Impara come saldare, con questi semplici consigli e progetti Impara come saldare, con questi semplici consigli e progetti Sei un po 'intimidito dal pensiero di un ferro caldo e di metallo fuso? Se vuoi iniziare a lavorare con l'elettronica, avrai bisogno di imparare a saldare. Lasciaci aiutare. Leggi di più dovrebbe aiutare chiunque stia passando dalla breadboard al mondo della prototipazione!
5. Cablaggio delle cose fino ai pin sbagliati
Lavorare con i microcontrollori significa lavorare con i pin. La maggior parte dei componenti e molte schede sono dotati di pin per collegarli a protoboard. Sapendo quale pin fa ciò che è essenziale per assicurarsi che le cose funzionino nel modo in cui le vuoi.
Un esempio comune è il MOSFET menzionato in precedenza. Le tre gambe su un MOSFET sono chiamate Gate, Drain e Source . La miscelazione di uno qualsiasi di questi potrebbe causare il flusso di alimentazione nella direzione sbagliata o causare un cortocircuito. Questo può distruggere il tuo MOSFET, Arduino, apparecchio, o se sei davvero sfortunato, tutti e tre!
Cerca sempre un foglio dati o pinout di un componente prima di usarlo per determinare esattamente quale pin va dove e quanta energia richiede.
6. Errori di sintassi nel codice
Allontanandosi dal lato hardware di Arduino, ci sono molti errori da fare durante la codifica. Gli errori più tipici includono:
- Punto e virgola mancante alla fine delle righe
- Tipo di parentesi mancante / errato
- Errori di spelling
Qualunque problema sopra menzionato, mentre minore, interromperà il tuo programma come dovrebbe. Ad esempio, prendi lo schizzo Blink. Di seguito è riportato il semplice schizzo Blink.ino incluso con l'IDE Arduino, con il testo della guida rimosso. A prima vista sembra più o meno OK, non è vero?
void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT) } void loop { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay{1000}; digitalwrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); Questo codice non verrà compilato e ci sono 5 ragioni per cui. Andiamo su di loro:
- Riga 2: punto e virgola mancante.
- Riga 5: parentesi funzione mancanti.
- Riga 7: tipo errato di parentesi.
- Riga 8: funzione DigitalWrite scritta in modo errato.
- Riga 8/9: manca la parentesi graffa di chiusura.
Ecco come dovrebbe apparire il codice:
void setup() { pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); delay(1000); digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); delay(1000); } Ognuno di questi errori, anche se di lieve entità, impedirà al tuo programma di funzionare. All'inizio può essere piuttosto frustrante dire esattamente cosa c'è che non va, anche se diventa molto più facile con il tempo. Un buon consiglio per abituarsi alla programmazione di Arduino è avere un altro programma aperto a cui fare riferimento, poiché nella maggior parte dei casi la sintassi e la formattazione sono gli stessi tra i diversi programmi.
Se codificare un Arduino è la tua prima incursione nella codifica, benvenuto! È un hobby gratificante da imparare, e visto come certi tipi di programmatori sono richiesti 10 Lavori di programmazione per computer che sono richiesti in questo momento 10 Lavori di programmazione per computer che sono richiesti in questo momento Poiché atterrare un lavoro di programmazione può essere difficile nel panorama attuale, considera di concentrarti su una delle seguenti concentrazioni per migliorare le tue possibilità di successo. Per saperne di più, potrebbe essere un grande cambiamento di carriera! Ci sono buone abitudini per imparare Arduino e Raspberry Pi Beginner? Ecco come scrivere codice pulito Arduino e Raspberry Pi principiante? Ecco come scrivere codice pulito Leggi di più come programmatore, e queste abitudini si applicano a tutti i linguaggi di programmazione, quindi vale la pena impararli presto.
7. Serial Nonsense
Il monitor seriale è la console di Arduino. È qui che puoi inviare tutti i dati presi dagli spilli di Arduino e visualizzarli come amici per leggere il testo. Sfortunatamente come molti di voi probabilmente già sanno, non è sempre così semplice.
Nei primi giorni del tentativo di far funzionare le cose, non c'è niente di più frustrante di impostare il microcontrollore per stampare sul monitor seriale e non ottenere nulla di nuovo, ma assolutamente assurdità. Fortunatamente, c'è quasi sempre una soluzione facile.
Quando si avvia il monitor seriale nel codice, si imposta anche la velocità di trasmissione . Questo numero si riferisce semplicemente al numero di bit al secondo inviati al monitor seriale. Nell'esempio seguente, la velocità di trasmissione è impostata su 9, 600 in codice. Assicurati di impostarlo allo stesso valore utilizzando il menu a discesa nella parte inferiore del monitor seriale e tutto dovrebbe essere visualizzato correttamente.
Si può notare nel monitor seriale che ci sono diverse velocità tra cui scegliere. Raramente è necessario modificare la velocità di trasmissione, a meno che non si stiano trasferendo grandi quantità di dati. A 9.600, il monitor seriale può stampare circa 1000 caratteri al secondo. Se riesci a leggerlo velocemente, congratulazioni, sei chiaramente un mago.
8. Librerie mancanti
L'ampio e sempre crescente elenco di librerie disponibili per Arduino è una delle cose che lo rende così accessibile per i nuovi arrivati. Le librerie scritte da esperti codificatori e rilasciate gratuitamente rendono possibile l'utilizzo di componenti complessi come le strisce LED indirizzabili individualmente e i sensori meteorologici senza la necessità di conoscere codifiche complesse.
È possibile installare le librerie direttamente dall'IDE selezionando Sketch > Includi libreria > Gestisci librerie per visualizzare il browser della libreria.
Una volta installate le tue librerie, puoi utilizzarle in qualsiasi progetto e molte vengono con progetti di esempio. Ci sono due possibili insidie qui.
- Usando il codice che richiede una libreria che non hai.
- Cercando di utilizzare parti di una libreria che non hai incluso nel tuo progetto.
In primo luogo, se trovi una porzione di codice che sembra perfetta per il tuo progetto, solo per scoprire che si rifiuta di compilare una volta che l'hai inserita nel tuo IDE, controlla che non includa una libreria che devi ancora installare. Puoi verificarlo osservando il #include nella parte superiore del codice. Se include qualcosa che non hai ancora installato, non funzionerà!
Nel secondo caso hai il problema opposto. Se stai usando le funzioni di una libreria che hai installato sul tuo computer e il codice si rifiuta di compilare, è possibile che tu abbia dimenticato di includere la libreria nello schizzo su cui stai lavorando. Ad esempio, se si desidera utilizzare la fantastica libreria Fastled con le strisce LED Neopixel, è necessario aggiungere #include "FastLED.h" all'inizio del codice per fargli sapere di cercare la libreria.
9. Floating Away
Per il nostro penultimo errore, vedremo puntine fluttuanti. Fluttuando, ciò che intendiamo veramente è che la tensione di un pin fluttua dando una lettura instabile. Ciò causa particolari problemi quando si utilizza un pulsante per attivare qualcosa sul tuo Arduino e può causare comportamenti indesiderati.
Ciò è dovuto a interferenze indesiderate provenienti dai dispositivi elettronici circostanti, ma può essere facilmente neutralizzato utilizzando la resistenza di pull up interna di Arduino.
Questo video da AddOhms spiega il problema e come risolverlo.
10. Scatto per la Luna
Questo non è un problema specifico, e più una questione di pazienza. Arduinos rende molto facile entrare e iniziare le idee di prototipazione. Se è vero che i progetti difficili sono per esperienze di apprendimento rapido, vale la pena iniziare in piccolo. Se il primo progetto che si tenta è molto complicato, è probabile che cadrà in fallo di uno dei suddetti problemi, lasciandoti frustrato e potenzialmente con l'elettronica fritta.
Il bello del lavoro con i microcontrollori è l'enorme quantità di progetti disponibili da cui imparare. Se hai intenzione di creare un sistema di illuminazione complesso, a partire da un semplice sistema a semaforo, Arduino Programming For Beginners: il semaforo del programmatore Arduino Programming For Beginners: il semaforo La settimana scorsa abbiamo appreso la struttura di base di un programma Arduino e uno sguardo più da vicino all'esempio "lampeggio". Spero che tu abbia colto l'opportunità per sperimentare il codice, regolando i tempi. Questa volta, ... Leggi di più ti fornirà le basi per andare avanti. Prima di creare un enorme spettacolo di luci a LED, magari provare qualcosa di più piccolo come prova di funzionamento come l'interno della custodia del tuo PC Aggiungi l'illuminazione controllata Wi-Fi al tuo computer con NodeMCU Aggiungi l'illuminazione controllata Wi-Fi al tuo computer con NodeMCU Scopri come animare sul case del tuo computer costruendo un sistema di Neopixel controllato da Wi-Fi fai-da-te con NodeMCU e alcune programmazioni di base. Leggi di più .
Ogni piccolo progetto ti insegna un altro aspetto dell'utilizzo dei controller Arduino e, prima che tu te ne accorga, utilizzerai queste piccole e intelligenti schede per controllare tutta la tua vita!
Curva di apprendimento
La curva di apprendimento per Arduino può sembrare abbastanza scoraggiante per chi non lo sapesse, ma la sua community online dedicata rende il processo di apprendimento molto meno doloroso. Osservando errori facili come quelli di questo articolo, puoi salvarti da una moltitudine di frustrazioni.
Ora che sai quali errori evitare, perché non provare a costruire il tuo Arduino? Non spendere soldi su un Arduino? Costruisci il tuo da molto meno Non spendere soldi per un Arduino - Costruisci il tuo proprio per molto meno Amo i miei Arduino . Ad un certo punto, ho parecchi progetti in movimento - la prototipazione è così semplice con loro. Ma a volte, voglio mantenere il progetto funzionale senza comprare ... Per saperne di più, non c'è modo più grande di imparare come funzionano.
Stai iniziando con le schede Arduino? Sei caduto in una di queste trappole? Ci sono forse mancati che ti hanno sorpreso? Fateci sapere nella sezione commenti qui sotto!
Immagine di credito: SIphotography / Depositphotos